我国有色冶金的资源现状与对策

浅谈我国有色冶金的资源现状与对策 （冶金学院 王岳俊 073501016）

1.前言 在人类征服自然改造自然的过程中，材料的发展是人类社会发展的先导。有色金属是一类重要的材料，涉及到结构材料、功能材料、环境保护材料和生物医用材料等，其应用几乎涉及到国民经济和国防建设的所有领域。大力发展有色金属产业，加速有色金属新材料的研究和开发，对促进国民经济的可持续发展具有极其重要的战略意义。 我国有色金属工业经过50多年的发展，已经具备了比较完整的工业体系，建立了相当雄厚的物质基础。近几年来，我国有色金属工业面临较好市场环境，保持良好发展态势，产量持续增长，总产量已连续6年居世界第一。有色金属企业的经济效益持续提高，进出口贸易总额增长较快，固定资产投资规模加大，产业机构调整和技术进步进一步加快。2007年1～7月份，全国十种有色金属总产量达1309万吨，比去年同期增加258万吨，增长24.58%，其中，铜189万吨，同比增长10.92%；原铝694万吨，同比增长36.28%;铅159万吨，同比增长7.21%；锌208万吨，同比增长20.56％；初步测算，规模以上企业实现主营业务收入10000亿元，比去年同期增长42%；实现利润775亿元，比去年同期增长35%；进出口贸易总额503亿美元，比去年同期增加168亿美元，增长了50.4%；完成固定资产投资额814亿元，比去年同期增长41.33％；今年新开工项目投资额1076亿元，比去年同期增长67.33%[1,2]。 但是，随着工业化城镇化进程加快，在我国有色金属产量高速增长的同时，对有色金属的需求越来越大。现在我国铜产品年消耗量超过380万吨，铝消耗量超过860万吨，在现有124个产业中，有113个部门使用有色金属产品，比例高达约91%。其中101个物质生产部门中，有96个产业部门消耗有色金属冶炼产品或压延产品，23个非物质生产部门，17个产业部门消耗有色金属冶炼或压延产品。当前，有色金属作为稀有资源，供需严重失衡，供应缺口巨大，我国每年都需要大量进口来满足国内需求。我国有色金属工业资源短缺的同时，还存在能耗高、资源利用效率低等问题，有色金属行业应居安思危，正视现实，采取应对措施，积极转变增长方式，以实现有色金属行业的可持续发展。

表1中国主要有色金属产量和消费量世界占比 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年上半年 铝 占全球产量比重 16.56% 19.79% 22.38% 24.45% 27.67% 31.31% 占全球需求比重 16.44% 18.49% 19.83% 22.22% 25.25% 29.09% 铜 占全球产量比重 10.69% 12.04% 13.71% 15.59% 17.20% 18.15% 占全球需求比重 17.14% 18.80% 19.57% 21.36% 21.52% 22.36% 锌 占全球产量比重 22.19% 23.49% 25.88% 27.23% 29.80% 32.06% 占全球需求比重 19.35% 21.45% 26.34% 28.94% 30.14% 31.97%

资料来源：华泰证券研究所 2.我国有色金属矿产资源的现状[2-4] 我国虽然拥有品种较为齐全的有色金属矿产资源，但储量并不丰富，人均资源占有量甚至低于世界平均水平。特别是按照国际通行标准进行新一轮资源评价之后，我国铜、铝、铅、锌等主要有色金属的矿产储量大大缩水，可利用储量大幅度减少。我国有色金属矿产资源的储量结构现状为"三多三少"：一是储量、基础储量少，资源量多，在查明的资源储量中，储量占世界18.9%，基础储量占36.3%，资源量占63.7%；二是经济可利用的资源储量少，经济利用差或无法确定的资源储量多，经济可利用的占三分之一，经济利用差和无法确定的占三分之二；三是探明的资源储量少，控制和推断的资源储量多，达到探明程度的仅占10.6%，控制的占43.6%，而推断的占45.8%。 中国有色金属工业协会对我国有色金属矿产资源综合情况分析和需求预测，目前我国资源基本态势是：铜资源严重不足；铝、铅、锌、镍资源保障程度不高，对国外依赖增加；钨、锡、锑由于过度开采，其储量的可开采年限都已经不高，资源保证程度也不容乐观，优势地位在下降；钼、稀土、镁资源丰富，可满足国内需求并可保持一定出口量。据统计，我国已开发利用的铜矿占全国资源储量的67%，铝土矿50％以上，铅矿68％，锌矿72％，钨矿79％，钼矿60％，锡矿89％，锑矿87％。按照2003年中国有色金属矿产资源中储量和基础储量以及目前开采量进行计算，主要有色金属矿产资源静态保证年限不足20年，个别矿产已不足10年。在2004年，我国65％的铜原料和47％的氧化铝是依靠进口的，我国经济发展所需的45种主要矿产到2010年只有24种能满足需要，15种支柱型大宗矿产中的一半将存在资源缺口。现有的国有矿山中，有40%的有色金属将面临资源枯竭，原料短缺的形势日益严峻，矿产资源的供需矛盾非常突出，有色金属矿产资源紧缺的格局在以后将难以改变。

3.我国有色金属冶金可持续发展的探讨 我国确立到2020年实现国内生产总值翻两番的奋斗目标，预示着我国经济将长时间保持快速增长，作为我国重要的原材料工业的有色金属在迎来广阔发展空间和良好发展前景的同时，如何为经济保障提供充足的资源更是成为摆在我们面前的严重问题。

3.1 可持续发展的途径—有色金属再利用[5-7] 有色金属矿产资源是不可再生资源，加大对地质勘查和矿业开发的投入，只能暂时解决有色金属矿产资源的危机，反过来却又加速了有色金属矿产资源的枯竭。发展循环经济，实现金属资源的再利用才是有色金属冶金可持续发展的必由之路。循环经济的内涵就是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合可持续发展理念的经济增长模式，实现“资源—产品—废弃物—再生资源”的反馈式循环过程，可以更有效地利用资源和保护环境，以尽可能小的资源消耗和环境成本，尽可能大地获得经济效益和社会效益，从而使经济系统与自然生态系统的物质循环过程相互和谐，促进资源永续利用。 其中，“再利用”原则是指产品多次使用或修复、翻新后继续使用，以延长产品的使用周期，防止产品过早成为垃圾，从而节约生产这些产品所需要的各种资源投入。随着有色金属生产和消费水平的提高，社会上可用的废杂金属的积蓄量也不断增加，有色金属废弃物的多次回收和再利用，不仅可以提高有色金属资源利用率，而且能够减少污染，保护生态环境。 世界工业发达国家对再生资源利用相当重视，近10年来世界再生铜产量已占原生铜产量的40～55%，其中美国约占60%，日本约占45%，德国约占80%。世界再生铝产量也占原生铝产量的35～50%，其中美国约占50%，日本约占90%，德国约占45%。世界再生铅产量也占原生铅产量的40～60%，其中美国约占75%，日本约占60%，德国约占55%。锌、镍、镁、锡、锑等再生资源也得到不同程度利用。近年来，国内也掀起一轮再生金属投资热潮，如：中国铝业公司投资的中铝青岛再生铝合金项目、云南铜业（集团）有限公司在广东清远建设10万吨的项目以及河南豫光金铅集团建设的10万吨再生铅综合利用工程等。2007年上半年,我国再生金属产量为243.7万吨,同比增长7.5%。占同期10种有色金属产量1097万吨的22%。其中再生铝为130万吨,再生铜为92万吨,再生铅为17万吨,再生锌为4.7万吨,与2006年同期相比分别增长10.6%、9.5%。开展综合利用,发展循环经济在我国有色冶金行业才刚刚起步，以后将大有可为。

3.2 有色金属再利用技术进展 有色金属的回收再利用刚刚起步，就目前发展来看，主要集中在废料中的主金属回收方面。如从报废汽车中和废铝饮料罐中回收铝、从电子废弃物和废旧电路版中回收铜和金等有价金属以及从废电池中回收锌、锰、镍、镉、钴、锂等。

3.2.1 铝的再生回收[8-14] 铝废料可分为“新废料”和“旧废料”两类，“新废料”又称为“过程废料”，即在冶炼和加工过程中产生的废料，这类废料在大冶炼厂和加工厂现场重熔回收是很普遍的；但独立的重熔厂也回收生产铝板和挤压件等时产生的边角料和切屑。“旧废料”是产品使用期结束和报废后产生的废料，这类废料可获量与产品使用期限有关，如汽车中铝制品制件使用期限为12年，建筑业中为30年。后者的最高回收率为85%，比前者低。“旧废料”一般都在独立的再生铝厂中处理和重熔，大部分转化成生产铸件的铸锭，常常加入合金添加剂硅、铜、镁；也有一部分转化成钢铁工业用的铝脱氧剂。“旧废料”在今后10年甚至更长时间将继续增长，目前约占总废料量的一半。 目前全世界生产的铝合金，约有80%用于制造汽车用的铸件和锻件，因此汽车产量和用铝量的趋势直接影响到再生铝工业。据报道，目前报废汽车中铝废料的最高回收率已达95%。废铝罐回收也有很大进展，全球平均回收率在50%以上。 目前报废汽车铝废料回收系统相对成熟的处理流程如图1所示： 进入该流程的报废汽车首先拆卸其零部件，其中一些可再加工的零部件作为残留物储存，其它零部件送到废料破碎厂，在该厂中用锤式破碎机将其破碎成直径不大于0.1m的碎块。这些碎块在破碎后经过各种分离过程回收物料：磁选机分离铁磁性碎料；空气抽吸除去非金属细粒和低密度泡沫塑料、纸和纺织物；涡流分离从残渣中除去非磁性导电金属颗粒。余下的是一种非磁性金属浓集物，将其销售给沉—浮分离厂，在那里分离余下的非金属，而后分离轻金属和重金属。沉—浮分离厂一般用密度为1、2.5和3.5g/cm3的液体进行沉—浮分离，从密度为1g～2.5g/cm3液态介质的上浮部分分离出残留非金属，从密度为2.5g/cm3介质的上浮部分分离出铝镁混合物；铝颗粒存在于密度为2.5g/cm3和3.5g/cm3介质的上浮部分；从密度为3.5g/cm3介质的上浮部分产生其它混合铝合金。分离出的非金属部分，可回收生产建筑材料；金属部分送再生金属冶炼厂进行冶炼。